水處理的方式包括物理處理和化學處理。人類進行水處理的方式已經(jīng)有相當多年歷史,物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材,利用吸附或阻隔方式,將水中的雜質(zhì)排除在外,吸附方式中較重要者為以活性炭進行吸附,阻隔方法則是將水通過濾材,讓體積較大的雜質(zhì)無法通過,進而獲得較為干凈的水。另外,物理方法也包括沉淀法,就是讓比重較小的雜質(zhì)浮于水面撈出,或是比重較大的雜質(zhì)沉淀于下,進而取得?;瘜W方法則是利用各種化學藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對人體傷害較小的物質(zhì),或是將雜質(zhì)集中,歷史最久的化學處理方法應該可以算是用明礬加入水中,水中雜質(zhì)集合后,體積變大,便可用過濾法,將雜質(zhì)去除。
- 水處理
- water treatment
- 物理處理、化學處理
- 加工原水為生活、工業(yè)用水的過程
基本解釋
編輯水處理是指為使水質(zhì)達到一定使用標準而采取的物理、化學措施。飲用水的最低標準由環(huán)保部門制定。工業(yè)用水有自己的要求。水的溫度、顏色、透明度、氣味、味道等物理特性是判斷水質(zhì)好壞的基本標準。水的化學特性,如其酸堿度、所溶解的固體物濃度和氧氣含量等,也是判斷水質(zhì)的重要標準。如有些草原自然水中全溶固體物濃度高達1000毫克/升,而加拿大規(guī)定飲用水中全溶固體物濃度不得超過500毫克/升,許多工業(yè)用水還要求濃度不得高于200毫克/升。這種水,即便其物理性質(zhì)符合要求,也不能隨便使用。另外,來自自然界、核事故和核電站等的放射性元素含量,也是必須進行監(jiān)測的重要特性。 [1]
水處理目的
編輯水處理目的是提高水質(zhì),使之達到某種水質(zhì)標準。按處理方法的不同,有物理水處理、化學水處理、生物水處理等多種。按處理對象或目的的不同,有給水處理和廢水處理兩大類。給水處理包括生活飲用水處理和工業(yè)用水處理兩類; 廢水處理又有生活污水處理和工業(yè)廢水處理之分。其中,與熱工技術關系特別密切的有從屬于工業(yè)用水處理范疇的鍋爐給水處理、補給水處理、汽輪機主凝結水處理以及循環(huán)水處理等。水處理對發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量,保護人類環(huán)境、維護生態(tài)平衡具有重要的意義。[2]
水處理方式
編輯水處理包括:污水處理和飲用水處理兩種,有些地方還把污水處理再分為兩種,即污水處理和中水回用兩種。經(jīng)常用到的水處理藥劑有:聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁,聚丙烯酰胺,活性炭及各種濾料等。
水處理的效果可以通過水質(zhì)標準衡量。
為達到成品水(生活用水、生產(chǎn)用水或可排放廢水)的水質(zhì)要求而對原料水(原水)的加工過程。
加工原水為生活或工業(yè)的用水時,稱為給水處理;
加工廢水時,則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放(排入水體或土地)或再次使用(見廢水處置、廢水再用)。
在循環(huán)用水系統(tǒng)以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質(zhì)。水處理還包括對處理過程中所產(chǎn)生的廢水和污泥的處理及最終處置(見污泥處理和處置),有時還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式:①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質(zhì)來獲得所需要的水質(zhì);②通過在原水中添加新的成分,通過物理或化學反應后來獲得所需要的水質(zhì);③對原水的加工不涉及去除雜質(zhì)或添加新成分的問題。
水中雜質(zhì)和處理方法 水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中,粗大雜質(zhì)由取水構筑物的設施去除,不列入水處理的范圍。
廢水處理中,去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多,主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來劃分(圖1)。由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大,水處理過程差別也很大。
就生活用水(或城鎮(zhèn)公共給水)而論,取自高質(zhì)量水源(井水或防護良好的給水專用水庫)的原水,只需消毒即為成品水;取自一般河流或湖泊的原水,先要去除泥沙等致濁雜質(zhì),然后消毒;污染較嚴重的原水,還需去除有機物等污染物;含有鐵、錳的原水(例如某些井水),需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求,但工業(yè)用水有時需要進一步的加工,如進行軟化、除鹽等。
當廢水的排放或再用的水質(zhì)要求較低時,只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質(zhì)和懸浮物(常稱一級處理);當要求去除有機物時,一般在一級處理后采用生物處理法(常稱二級處理)和消毒;對經(jīng)過生物處理后的廢水,所進行的處理過程統(tǒng)稱三級處理或深度處理,如當廢水排入的水體需要防止富營養(yǎng)化所進行的去除氮、磷過程即屬于三級處理(見水的物理化學處理法)。當廢水作為水源時,成品水水質(zhì)要求以及相應的加工流程隨其用途而定。理論上,現(xiàn)代的水處理技術,可以從任何劣質(zhì)水制取任何高質(zhì)量的成品水。
相關概念
采用合理的水處理工藝,配合水的深度處理,處理水可達到gb5084-1992、cecs61-94中水回收用水標準等,可以長時間循環(huán)使用,節(jié)約大量水資源。
水處理(water treatment )對水源水或不符合用水水質(zhì)要求的水,采用物理、化學、生物等方法改善水質(zhì)的過程。
水處理圖片(6張)
常用的污水處理技術有生物化學法,如活化污泥法(activated sludge process),生物結層法(fixed biofilm processes),混合生物法(combined biological processes)等;物理化學法,如粒質(zhì)過濾法(granular media filtration),活化炭吸附法(activated carbon adsorption),化學沉淀法(chemical precipitation),膜濾/析法(membrane processes)等;自然處理法,如穩(wěn)定塘法(stabilization ponds),氧化溝法 (aerated or facultative lagoons),人工濕地法(constructed wetlands),化學色可賽思樹脂處理法.納濾膜分離原理
納濾膜又稱為超低壓反滲透膜,日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離原理進行了具體的定義:操作壓力≤1.50mpa,截留分子量200~1000,nacl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜。納濾膜分離技術已經(jīng)從反滲透技術中分離出來,成為介于超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術,己經(jīng)廣泛應用于海水淡化、超純水制造、食品工業(yè)、環(huán)境保護等諸多領域,成為水處理技術中的一個重要的分支。
納濾技術原理
溶解、擴散原理:滲透物溶解在膜中,并沿著它的推動力梯度擴散傳遞,在納濾膜的表面形成物相之間的化學平衡,傳遞的形式是:能量=濃度o淌度o推動力,使得一種物質(zhì)通過膜的時候必須克服滲透壓力。
電效應:納濾膜與電解質(zhì)離子間形成靜電作用,電解質(zhì)鹽離子的電荷強度不同,造成膜對離子的截留率有差異,在含有不同價態(tài)離子的多元體系中,由于道南(donnan)效應,使得膜對不同離子的選擇性不一樣,不同的離子通過膜的比例也不相同。
納濾過程之所以具有離子選擇性,是由于在納濾膜上或者膜中有負的帶電基團,它們通過靜電互相作用,阻礙多價離子的滲透。納濾膜可能的荷電密度為0.5~2meq/g。
納濾膜的分離原理
納濾膜介于ro與uf膜之間,對nacl的脫除率在90%以下,反滲透膜幾乎對所有的溶質(zhì)都有很高的脫除率,但納濾膜只對特定的溶質(zhì)具有高脫除率;
納濾膜主要去除直徑為1個納米(nm)左右的溶質(zhì)粒子,截留分子量為100~1000,在飲用水領域主要用于脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑,可溶性有機物,ca、mg等硬度成分及蒸發(fā)殘留物質(zhì)。
在古時候,當時的人類沒有先進的水處理技術,為了降低疾病的水傳播,他們便是采用簡單的格柵截留和自然沉降等方法進行水處理。隨后,經(jīng)過多年觀察和總結,他們也是發(fā)現(xiàn)了用砂子可以過濾掉細微懸浮物的方法,進而出現(xiàn)了藥劑混凝預處理。隨著人類文明的不斷進步,人類產(chǎn)生的垃圾以及對環(huán)境的大肆破壞,導致了水資源受到嚴重污染。當各種傳染病通過水傳播,致使不少人染病或者死亡的時候,人們才是發(fā)現(xiàn)水處理是何等的重要。也正是如此,人們才逐漸開始研究水處理技術。
從十九世紀末開始,工業(yè)技術得到長足發(fā)展,工業(yè)污水也是逐年翻倍產(chǎn)生。而且當時的工業(yè)強國的河流、湖泊也是遭到嚴重污染,逐漸成為社會公害。典型的例子有英國的泰晤士河中的魚類近乎死亡殆盡、美國的密西西比河的生物大量死亡、日本熊本縣水俁灣被甲基汞污染,導致了附近居民出現(xiàn)骨痛病。人們發(fā)現(xiàn),簡單的化學、物理方法以及難以處理這些污水,研究出新型的水處理技術已經(jīng)急不可耐了。各國的科學家都開始著手研究水處理方法,最早是污水曝氣試驗,然后又是生物膜法,接著再是人工生物處理法,再到如今具有針對性的離子交換法、電化學法等高新技術。
上世紀九十年代,隨著可持續(xù)發(fā)展的思想提出,不少國家也都開始利用系統(tǒng)工程的方法。把經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護綜合考慮了起來,水處理也不單是處理已經(jīng)成形的污水,而是從源頭開始加以控制。由于最近幾十年經(jīng)濟發(fā)展迅速,人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)給水處理工藝已經(jīng)難以滿足社會的用水需求,故而也就開始將生物技術應用到給水工藝當中。不僅如此,伴隨水資源危機的產(chǎn)生,污水再利用的工藝也是成為了人們關注的一點。為了提高水質(zhì),改善現(xiàn)在的環(huán)境,以生態(tài)學原理為基礎的土地灌溉、氧化塘等污水處理技術也是發(fā)展了起來。